DE4326772A1 - Reaction products from olefinically unsaturated carboxylic acids and polyetherols and their use as demulsifiers for crude oil emulsions - Google Patents
Reaction products from olefinically unsaturated carboxylic acids and polyetherols and their use as demulsifiers for crude oil emulsionsInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Reaktionsprodukte aus olefinisch ungesättigten Carbonsäuren und Polyetherolen, erhält lich durchThe present invention relates to reaction products olefinically unsaturated carboxylic acids and polyetherols Lich through
-
A) Kondensation einer oder mehrerer ungesättigter C₃-C₁₀-Carbon-
Säuren oder deren Derivate der allgemeinen Formel I
in der R¹ und R² für Wasserstoff, C₁-C₄-Alkyl oder Carboxyl
und R³ für Wasserstoff oder Methyl stehen, und R¹ mit der
Carboxylgruppe einen 5- oder 6-gliedrigen Anhydridring bilden
kann,
mit einem Polyetherol der allgemeinen Formel II in der
R⁴ für den Rest eines ein- oder mehrwertigen Alkohols, Phe nols oder eines Alkylphenols mit 7 bis 30 Kohlenstoff atomen, den Rest eines Alkylphenol/Formaldehyd- oder Alkylphenol/Acetaldehyd-Kondensationsproduktes,
R⁵ für eine verzweigte oder geradkettige C₂-C₄-Alkylen gruppe, wobei innerhalb einer Polyalkylenoxidkette ver schiedene Einheiten [R⁵-O] vorliegen können, und
x für eine ganze Zahl von 5 bis 120 stehen,
im molaren Verhältnis der Verbindungen II zu I von 2 : 1 bis 10 : 1 und im Gewichtsverhältnis von 25 : 1 bis 1000 : 1,A) condensation of one or more unsaturated C₃-C₁₀ carboxylic acids or their derivatives of the general formula I. in which R¹ and R² are hydrogen, C₁-C₄-alkyl or carboxyl and R³ is hydrogen or methyl, and R¹ can form a 5- or 6-membered anhydride ring with the carboxyl group,
with a polyetherol of the general formula II in the
R⁴ for the remainder of a mono- or polyhydric alcohol, phenol or an alkylphenol with 7 to 30 carbon atoms, the remainder of an alkylphenol / formaldehyde or alkylphenol / acetaldehyde condensation product,
R⁵ for a branched or straight-chain C₂-C₄-alkylene group, wherein ver different units [R⁵-O] may be present within a polyalkylene oxide chain, and
x represents an integer from 5 to 120,
in the molar ratio of the compounds II to I from 2: 1 to 10: 1 and in the weight ratio from 25: 1 to 1000: 1, - B) Polymerisation des so erhaltenen Kondensationsproduktes mit einer oder mehreren ungesättigten Carbonsäuren I sowie gege benenfalls weiteren olefinisch ungesättigten, mit den Carbon säuren I copolymerisierbaren Monomeren, wobei der Anteil der Carbonsäuren I an der Menge der olefinisch ungesättigten Mo nomeren 50 bis 100 mol-% beträgt, und wobei das molare Verhältnis des Polyetherols II zur Summe der in den Verfahrensschritten A) und B) eingesetzten olefinisch ungesättigten Monomeren 1 : 5 bis 1 : 200 beträgt, sowie an schließendeB) Polymerization of the condensation product thus obtained with one or more unsaturated carboxylic acids I and counter optionally other olefinically unsaturated, with the carbon acids I copolymerizable monomers, the proportion of Carboxylic acids I in the amount of olefinically unsaturated Mo nomeren is 50 to 100 mol%, and the molar Ratio of polyetherol II to the sum of those in the Process steps A) and B) used olefinically unsaturated monomers is 1: 5 to 1: 200, as well as closing
- C) Kondensation des so erhaltenen Reaktionsgemisches mit der Maßgabe, daß nicht alle Hydroxylgruppen umgesetzt werden.C) condensation of the reaction mixture thus obtained with the Provided that not all hydroxyl groups are implemented.
Außerdem betrifft die Erfindung die Herstellung dieser Reaktions produkte sowie Mischungen, die die Reaktionsprodukte enthalten. Schließlich betrifft die Erfindung die Verwendung der Reaktions produkte als Demulgatoren für Rohölemulsionen.The invention also relates to the preparation of this reaction products and mixtures containing the reaction products. Finally, the invention relates to the use of the reaction products as demulsifiers for crude oil emulsions.
Bei der Förderung von Rohölen wird mit zunehmender Ausbeutung der Lagerstätten ein steigender Anteil an Wasser mit gefördert. In den Rohölen enthaltene, oberflächenaktive Substanzen emulgieren den größten Teil des Wassers, wobei sich stabile Wasser-in-Öl- Emulsionen bilden. Im Emulsionswasser können Salze gelöst sein, die bei der Weiterverarbeitung des Rohöls in der Raffinerie zu Korrosionsproblemen führen. Auch führen hohe Wasseranteile im Roh öl zu erhöhten Transportkosten zwischen Ölfeld und Raffinerie. Das Emulsionswasser muß deshalb vor dem Transport abgetrennt bzw. unter eine akzeptable Konzentration gesenkt werden. Dies erfolgt meist durch den Zusatz von Erdölemulsionsspaltern (auch Demulga toren genannt), wobei eine Erwärmung des Rohöls die Auftrennung erleichtert und beschleunigt.When crude oil is extracted, the Deposits with an increasing proportion of water. In emulsify the surface-active substances contained in the crude oils most of the water, with stable water-in-oil Form emulsions. Salts can be dissolved in the emulsion water. that in the processing of crude oil in the refinery Cause corrosion problems. There are also high levels of water in the raw Oil at increased transportation costs between the oil field and the refinery. The emulsion water must therefore be separated off before transport or be lowered below an acceptable concentration. this happens mostly through the addition of petroleum emulsion splitters (also demulga called gates), with heating of the crude oil separating relieved and accelerated.
Rohöle unterscheiden sich in Abhängigkeit von ihrer Provinienz stark in ihrer Zusammensetzung. Die in den Rohölen enthaltenen natürlichen Emulgatoren besitzen unterschiedliche relativ kompli ziert aufgebaute chemische Strukturen und Zusammensetzungen, so daß zur Überwindung ihrer Wirkung selektiv Erdölemulsionsspalter (Demulgatoren) entwickelt werden müssen. Durch die Erschließung neuer Rohölfelder sowie durch geänderte Förderbedingungen bei äl teren Feldern werden ständig neue Demulgatoren benötigt, die eine schnellere Auftrennung in Wasser und Öl sowie möglichst niedrige Restwasser- und damit verbunden Restsalzmengen bewirken.Crude oils differ depending on their provinces strong in their composition. The contained in the crude oils natural emulsifiers have different relatively compli adorned chemical structures and compositions, so that to overcome their effect selectively petroleum emulsion splitters (Demulsifiers) must be developed. By opening up new crude oil fields as well as changed production conditions at äl In new fields, new demulsifiers are constantly needed faster separation in water and oil and as low as possible Residual water and associated residual salt amounts.
Als Demulgatoren bekannt sind sog. "polymere Erdölemulsions spalter", darunter werden Polymere mit einer Kohlenstoff-Haupt kette verstanden. Gemäß der Patentschrift CA 10 10 740 werden in alkoxilierte Alkohole und alkoxilierte Alkylphenolformaldehyd harze durch Veretherung mit ungesättigten Diglycidylverbindungen (z. B. Glycidylacrylat), durch Veresterung mit Maleinsäureanhydrid oder ungesättigten Säuren oder durch Umesterung mit Estern unge sättigter Säuren ungesättigte, radikalisch polymerisierbare Funk tionen eingeführt, welche in einer anschließenden Reaktion mit anderen Monomeren in definierten Mengenverhältnissen in Lösung polymerisiert werden.So-called "polymeric petroleum emulsions" are known as demulsifiers splitter ", including polymers with a carbon main chain understood. According to the patent specification CA 10 10 740 in alkoxylated alcohols and alkoxylated alkylphenol formaldehyde resins by etherification with unsaturated diglycidyl compounds (e.g. glycidyl acrylate) by esterification with maleic anhydride or unsaturated acids or by transesterification with esters saturated acids unsaturated, radically polymerizable radio tions introduced, which in a subsequent reaction with other monomers in defined proportions in solution be polymerized.
In DE-C 33 38 923 werden Produkte beschrieben, welche aus einer Copolymerisation von Polyoxyalkylenethern des Allyl- bzw. Meth allylalkohols mit Vinylestern oder Acrylsäure- bzw. Methacryl säureestern erhalten werden. Alle diese Produkte zeigen wirkungs spezifische oder herstellungsbedingte Schwächen. So kommt es bei Verwendung von Glycidylverbindungen zur Einführung der ungesättigten Funktionen bei der Polymerisation häufig zur Bil dung von Gelkörpern und Inhomogenitäten, bei Derivaten des Ally lalkohols, Methallylalkohols und Maleinsäure ergeben sich schlechte Copolymerisationsbedingungen. Des weiteren kommt es häufig zu Vergelungs- und Verfestigungsreaktionen, insbesondere durch Verwendung von multifunktionellen Ausgangsalkoholen bei der Alkoxilierung.In DE-C 33 38 923 products are described which consist of a Copolymerization of polyoxyalkylene ethers of allyl or meth allyl alcohol with vinyl esters or acrylic acid or methacrylic acid esters can be obtained. All of these products are effective specific or manufacturing-related weaknesses. So it happens Use of glycidyl compounds to introduce the unsaturated functions in the polymerization often to bil formation of gel bodies and inhomogeneities in derivatives of Ally alcohol, methallyl alcohol and maleic acid result poor copolymerization conditions. Furthermore it comes often to gelation and solidification reactions, in particular by using multifunctional starting alcohols at the Alkoxylation.
In der US-A 4 626 379 werden Demulgatoren beschrieben, die durch partielle Kondensation des Reaktionsproduktes einer Mischung von mindestens zwei alkoxilierten Verbindungen mit einem vinylischen Monomer hergestellt werden. Hierbei besteht mindestens eine der alkoxilierten Verbindungen aus einem Blockcopolymer, hergestellt durch Polyaddition eines Polyoxyalkylenglykols mit einem Diglycidylether. Die hier beschriebene Synthese ist aufwendig und die eingesetzten Diepoxide sind als Rohstoffe relativ kosteninten siv.In US-A 4 626 379 demulsifiers are described which by partial condensation of the reaction product of a mixture of at least two alkoxylated compounds with a vinyl Monomer can be produced. There is at least one of the alkoxylated compounds made from a block copolymer by polyaddition of a polyoxyalkylene glycol with a Diglycidyl ether. The synthesis described here is complex and The diepoxides used are relatively expensive as raw materials siv.
Die DE-A 36 35 489 beschreibt Copolymere aus hydrophoben Acryl säure- oder Methacrylsäureestern und hydrophilen Monomeren. Die Herstellung der hydrophoben Ester erfolgt durch sauer kataly sierte azeotrope Veresterung von Alkoxylaten ein- oder mehrwerti ger Alkohole bzw. Alkylphenol/Aldehyd-Kondensationsprodukten mit (Meth)acrylsäure. Nach der Copolymerisation der hydrophoben Ester mit hydrophilen Monomeren werden die freien Hydroxyl-Gruppen in eine nicht mehr reaktive Form überführt und/oder die Katalysator säure mit einem tertiären Amin neutralisiert. Die Herstellung dieser Produkte ist zeitlich aufwendig, da die Veresterung des Alkoxylates mit (Meth)acrylsäure mehrere Stunden in Anspruch nimmt. Bei der Veresterung von Alkoxylaten mehrwertiger Alkohole ist es nicht möglich, selektiv den Monoester herzustellen, so daß es durch die vorhandenen mehrfunktionellen Acrylate bei der Copolymerisation mit hydrophilen Monomeren leicht zur Bildung un löslicher Gele kommt.DE-A 36 35 489 describes copolymers of hydrophobic acrylic acid or methacrylic acid esters and hydrophilic monomers. The The hydrophobic esters are produced by acidic catalyze azeotropic esterification of alkoxylates mono- or polyvalent ger alcohols or alkylphenol / aldehyde condensation products with (Meth) acrylic acid. After the copolymerization of the hydrophobic esters with free hydrophilic monomers transferred a no longer reactive form and / or the catalyst acid neutralized with a tertiary amine. The production of these products is time-consuming because the esterification of the Alkoxylates with (meth) acrylic acid take several hours takes. In the esterification of alkoxylates of polyhydric alcohols it is not possible to selectively produce the monoester, so that it by the existing multifunctional acrylates in the Copolymerization with hydrophilic monomers easily to form and soluble gels is coming.
In der DE-A 41 04 610 werden polymere Emulsionsspalter beschrie ben, die erhalten werden durch Polymerisation vinylischer Monome rer in Gegenwart von Alkoxylaten auf Basis ein- oder mehrwertiger Alkohole und anschließender Kondensationsreaktion. Hierbei müssen die vinylischen Monomere geeignete reaktive Gruppen tragen, wel che mit den OH-Funktionen der Alkoxylate in Reaktion treten kön nen. In der Praxis hat sich gezeigt, daß sowohl die hohe Wirksam keit als auch die Produzierbarkeit dieser Umsetzungsprodukte sehr empfindlich von geringen Qualitätsunterschieden des eingesetzten Alkoxilates abhängen. Reproduzierbare Produkteigenschaften sind daher nur unter großem technischem Aufwand zu erreichen.DE-A 41 04 610 describes polymeric emulsion splitters ben obtained by polymerizing vinyl monomers rer in the presence of alkoxylates based on mono- or polyvalent Alcohols and subsequent condensation reaction. Here you have to the vinyl monomers carry suitable reactive groups, wel che can react with the OH functions of the alkoxylates nen. In practice it has been shown that both are highly effective speed as well as the producibility of these implementation products sensitive to small quality differences of the used Suspend alkoxilates. Reproducible product properties are therefore only to be achieved with great technical effort.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, Demulgatoren zur Ver fügung zu stellen, die eine möglichst schnelle Auftrennung von Emulsionen in Wasser und Öl sowie möglichst niedrige Restwasser mengen liefern, lagerbeständig sind, einfach und vor allem ohne größere Qualitätsschwankungen reproduzierbar herstellbar sind.The object of the present invention was to use demulsifiers for ver to provide the fastest possible separation of Emulsions in water and oil and the lowest possible residual water deliver quantities, are stable in storage, simple and above all without larger quality fluctuations can be reproducibly produced.
Demgemäß wurde die eingangs definierten Reaktionsprodukte gefun den. Weiterhin wurde ein Verfahren zur Herstellung dieser Reak tionsprodukte gefunden sowie weiterhin Mischungen dieser Verbin dungen und die Verwendung der Reaktionsprodukte und ihrer Mischungen als Demulgatoren für Rohölemulsionen.Accordingly, the reaction products defined at the outset were found the. Furthermore, a method for producing this reak tion products found as well as mixtures of this compound and the use of the reaction products and their Mixtures as demulsifiers for crude oil emulsions.
Als vinylisch ungesättigte C₃-C₁₀-Carbonsäuren oder deren Derivate I sind Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Fumar säure und Maleinsäureanhydrid zu nennen, von denen Acrylsäure be vorzugt wird.As vinyl unsaturated C₃-C₁₀ carboxylic acids or their Derivatives I are acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumar acid and maleic anhydride to name, of which acrylic acid be is preferred.
Die Monomeren I können allein oder in Verfahrensschritt B) mit Comonomeren polymerisiert werden. Als Comonomere kommen aliphati sche Ester der Carbonsäuren I wie Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, iso-Butylmethacrylat und Laurylacrylat ebenso in Betracht wie C₁-C₂₀-Hydroxyester der Carbonsäuren I wie Hydroxyethyl(meth)acrylat und Amide sowie C₂-C₄₀-Dialkylamide der Carbonsäuren I wie Acrylamid und solche Amide, die noch weitere funktionelle Gruppen tragen wie 2-Acrylamido-2-methylpropan sulfonsäure. Weiterhin sind C₈-C₁₂-Arylvinylverbindungen wie Styrol, C₃-C₁₀-Alkene wie Isobuten, Trimethylpenten, ungesättigte C₃-C₈-Alkohole wie Allylalkohol, Vinylester von C₂-C₁₀-Carbon säuren wie Vinylacetat und Vinylpropionet und C₃-C₂₀-Alkylvinyl ether wie Vinylmethylether als Comonomere zu nennen.The monomers I can be used alone or in process step B) Comonomers are polymerized. Aliphati come as comonomers cal esters of carboxylic acids I such as methyl (meth) acrylate, Ethyl (meth) acrylate, isobutyl methacrylate and lauryl acrylate as well considered as C₁-C₂₀ hydroxy esters of carboxylic acids I as Hydroxyethyl (meth) acrylate and amides and C₂-C₄₀ dialkylamides Carboxylic acids I such as acrylamide and such amides, the others functional groups carry like 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid. Furthermore, C₈-C₁₂ aryl vinyl compounds are like Styrene, C₃-C₁₀ alkenes such as isobutene, trimethylpentene, unsaturated C₃-C₈ alcohols such as allyl alcohol, vinyl esters of C₂-C₁₀ carbon acids such as vinyl acetate and vinyl propionet and C₃-C₂₀ alkyl vinyl to name ethers such as vinyl methyl ether as comonomers.
Weiterhin kommen heterocyclische Vinylverbindungen wie Vinyl imidazol und Vinylpyrrolidon in Betracht.There are also heterocyclic vinyl compounds such as vinyl imidazole and vinyl pyrrolidone.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden Polyetherole der Formel II sind an sich bekannt oder nach bekannten Methoden herstellbar.The polyetherols of formula II to be used according to the invention are known per se or can be produced by known methods.
Die Darstellung der Polyetherole gelingt (s. z. B. DE-A 36 35 489, S. 5) durch Umsetzung eines mono- oder multifunktionellen Alko hols mit einem Alkoxid oder einer Mischung aus mehreren Alkoxiden oder blockweise mit mehreren Alkoxiden unter Zuhilfenahme basi scher Katalysatoren wie Natriumhydroxid bei Temperaturen von 80 bis 160°C. Das Verhältnis von Alkohol zu den Alkoxiden kann bei der Herstellung stark variieren, wird zweckmäßigerweise jedoch im Bereich von 1 : 120 bis 1 : 5 liegen. Bevorzugte Alkoxide sind Ethylenoxid, Propylenoxid und 1,2-Butylenoxid oder deren Mischungen. Als Alkohole kommen bevorzugt C₁-C₃₀-Alkanole in Be tracht, z. B. Ethanol, Butanol, Isopropanol, Talgfettalkohol und Stearylalkohol. Weiterhin sind C₂-C₃₀-Polyalkohole zu nennen: Ethylenglykol, Bisphenol A, Glycerin, Trimethylolpropan, Penta erythrit, Sorbit und Polyglycerin.The polyetherols can be prepared (see e.g. DE-A 36 35 489, S. 5) by implementing a mono- or multifunctional Alko hauls with an alkoxide or a mixture of several alkoxides or in blocks with several alkoxides with the help of basi shear catalysts such as sodium hydroxide at temperatures of 80 up to 160 ° C. The ratio of alcohol to alkoxides can the production vary widely, but is expediently in Range from 1: 120 to 1: 5. Preferred alkoxides are Ethylene oxide, propylene oxide and 1,2-butylene oxide or their Mixtures. As alcohols come preferably C₁-C₃₀-alkanols in Be traditional, z. As ethanol, butanol, isopropanol, tallow fatty alcohol and Stearyl alcohol. C₂-C₃₀ polyalcohols should also be mentioned: Ethylene glycol, bisphenol A, glycerin, trimethylolpropane, penta erythritol, sorbitol and polyglycerin.
Alkylphenole der allgemeinen Formel III kommen ebenfalls in Be tracht:Alkylphenols of the general formula III also come in Be costume:
wobei R⁶ z. B. Methyl, iso-Propyl, tert.Butyl, Hexyl oder Nonyl ist, sowie die unten beschriebenen Alkylphenol/Formaldehyd- bzw. Acetaldehyd-Kondensationsprodukte.where R⁶ z. B. methyl, iso-propyl, tert-butyl, hexyl or nonyl and the alkylphenol / formaldehyde or Acetaldehyde condensation products.
Die als Alkohole zur Alkoxilierung verwendeten Alkylphenyl/For maldehyd- bzw. Acetaldehyd-Harze werden in an sich bekannter Weise durch Umsetzung des Aldehyds mit dem Alkylphenol im Verhältnis 2 : 1 bis 1 : 2 unter Basen- oder Säurekatalyse bei Tempe raturen von 80 bis 250°C unter Zuhilfenahme eines hochsiedenden Lösungsmittels zur vollständigen azeotropen Entfernung des sich bildenden Reaktionswassers hergestellt. Als Alkylphenole werden z. B. Nonylphenol, t-Butylphenol oder Octylphenol verwendet. Als Katalysator wird im allgemeinen eine Alkylsulfonsäure oder Alkyl benzolsulfonsäure, z. B. Dodecylbenzolsulfonsäure verwendet.The alkylphenyl / For used as alcohols for alkoxylation Maldehyde or acetaldehyde resins are known per se Way by reacting the aldehyde with the alkylphenol in the Ratio 2: 1 to 1: 2 under base or acid catalysis at Tempe temperatures of 80 to 250 ° C with the help of a high-boiling Solvent for complete azeotropic removal of the formed reaction water. As alkylphenols e.g. B. nonylphenol, t-butylphenol or octylphenol used. When The catalyst generally becomes an alkyl sulfonic acid or alkyl benzenesulfonic acid, e.g. B. Dodecylbenzenesulfonic acid used.
Im allgemeinen enthalten die Moleküle 4 bis 12 aromatische Kerne, bevorzugt 5 bis 9.Generally the molecules contain 4 to 12 aromatic nuclei, preferably 5 to 9.
Die so erhaltenen Kondensationsprodukte werden wie oben angegeben alkoxyliert.The condensation products thus obtained are given as above alkoxylated.
Die Carbonsäuren oder Carbonsäurederivate I werden in Gegenwart eines molaren Überschusses an Polyetherol II kondensiert, d. h. die Säure- oder Anhydridgruppen werden verestert. Die Verbindungen II und I liegen im molaren Verhältnis von 2 : 1 bis 10 : 1 vor, wobei das Gewichtsverhältnis 25 : 1 bis 1000 : 1 beträgt. Die Reaktion kann in Gegenwart eines sauren Katalysators wie einer Milchsäure oder einer organischen Säure wie para-Toluolsul fonsäure erfolgen, wobei die Katalysatormenge im allgemeinen 0,5 bis 4 Gew.-%, bezogen auf die Menge an Polyetherol II, beträgt. In der Regel wird die Kondensation in einem inerten Lösungsmittel durchgeführt. Als Lösungsmittel kommen aromatische Kohlenwasser stoffe wie Toluol und Xylol sowie handelsübliche, hochsiedende Aromatengemische in Betracht, aber auch Dekalin. Die Menge des Lösungsmittels beträgt im allgemeinen 20 bis 80 Gew.-% bezogen auf den Gesamtansatz. Die Reaktion kann bei Temperaturen von 60 bis 200°C für 0,5 bis 3 Stunden erfolgen. Auf eine Abtrennung des dabei gebildeten Wassers kann in der Regel verzichtet werden.The carboxylic acids or carboxylic acid derivatives I are in the presence a molar excess of polyetherol II condenses, d. H. the acid or anhydride groups are esterified. The Compounds II and I are in a molar ratio of 2: 1 to 10: 1, the weight ratio being 25: 1 to 1000: 1. The reaction can be carried out in the presence of an acidic catalyst such as a lactic acid or an organic acid such as para-toluenesul fonic acid, the amount of catalyst generally 0.5 up to 4% by weight, based on the amount of polyetherol II. As a rule, the condensation is carried out in an inert solvent carried out. Aromatic hydrocarbons come as solvents substances such as toluene and xylene as well as commercially available, high-boiling Aromatic mixtures into consideration, but also decalin. The amount of Solvent is generally 20 to 80 wt .-% based on the overall approach. The reaction can take place at temperatures of 60 up to 200 ° C for 0.5 to 3 hours. On a separation of the water formed in the process can generally be dispensed with.
Das nach Verfahrensschritt A) erhaltene Reaktionsgemisch, das im wesentlichen das Kondensationsprodukt sowie nicht umgesetztes Polyetherol II enthält, wird zur Polymerisation mit weiteren olefinisch ungesättigten Monomeren versetzt, wobei das molare Verhältnis des Polyetherols II zur Summe der in den Verfahrens schritten A) und B) eingesetzten olefinisch ungesättigten Monome ren 1 : 5 bis 1 : 200, vorzugsweise 1 : 10 bis 1 : 50 beträgt. Der Anteil der Carbonsäuren I an der Menge der in diesem Verfahrensschritt umgesetzten olefinisch ungesättigten Monomere beträgt 50 bis 100 mol-%, vorzugsweise 75 bis 100 mol-%.The reaction mixture obtained after process step A), which in essentially the condensation product as well as unreacted Containing polyetherol II is used for polymerization with other added olefinically unsaturated monomers, the molar Ratio of polyetherol II to the sum of those in the process steps A) and B) used olefinically unsaturated monomers ren is 1: 5 to 1: 200, preferably 1:10 to 1:50. The amount of carboxylic acids I in the amount of in this process step converted olefinically unsaturated monomers is 50 to 100 mol%, preferably 75 to 100 mol%.
Die Polymerisation wird nach den bekannten diskontinuierlichen oder kontinuierlichen Verfahren der radikalischen Polymerisation wie Masse-, Suspension-, Fällungs- oder Lösungspolymerisation und Initiierung mit üblichen Radikalspendern wie Dicyclohexylperoxi dicarbonat, tert.-Butylperoctoat, tert.-Butylperpivalat, 2,2′-Azobis(isobutyronitril), Dicumylperoxid, Di-tert.-amylpero xid, Di-tert.-butylperoxid, Cumolhydroperoxid oder tert.-Butylhy droperoxid und Mischungen untereinander durchgeführt. Im allge meinen werden diese Initiatoren in Mengen von 0,1 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 0,2 bis 15 Gew.-%, berechnet auf die Monomeren, ein gesetzt.The polymerization is carried out according to the known discontinuous or continuous process of radical polymerization such as bulk, suspension, precipitation or solution polymerization and Initiation with conventional radical donors such as dicyclohexylperoxi dicarbonate, tert-butyl peroctoate, tert-butyl perpivalate, 2,2'-azobis (isobutyronitrile), dicumyl peroxide, di-tert-amyl pero xid, di-tert-butyl peroxide, cumene hydroperoxide or tert-butyl hy droperoxide and mixtures carried out with each other. Generally mean these initiators in amounts of 0.1 to 20 wt .-%, preferably 0.2 to 15% by weight, based on the monomers set.
Die Polymerisation erfolgt in der Regel bei Temperaturen von 40 bis 200°C, vorzugsweise 60 bis 150°C, innerhalb von 0,5 bis 10 h, bevorzugt 1 bis 6 h, besonders bevorzugt 2 bis 4 h, wobei bei Verwendung von Lösungsmitteln mit Siedetemperaturen unterhalb der Polymerisationstemperatur zweckmäßig unter Druck gearbeitet wird. Die Polymerisation wird zweckmäßig unter Luftausschluß, d. h., wenn nicht unter Siedebedingungen gearbeitet werden kann, z. B. unter Stickstoff oder Kohlendioxid durchgeführt, da Sauerstoff die Po lymerisation verzögert. Durch Mitverwendung von Redox-Coinitiato ren wie Benzoin, Dimethylanilin, Ascorbinsäure sowie organisch löslichen Komplexen von Chrom kann die Reaktion beschleunigt wer den. Die üblicherweise eingesetzten Mengen liegen bei 0,1 bis 2000 Gew.-ppm, vorzugsweise 0,1 bis 1000 Gew.-ppm.The polymerization usually takes place at temperatures of 40 up to 200 ° C, preferably 60 to 150 ° C, within 0.5 to 10 h, preferably 1 to 6 h, particularly preferably 2 to 4 h, with Use of solvents with boiling temperatures below the Polymerization temperature is advantageously carried out under pressure. The polymerization is expediently in the absence of air, i. i.e. if cannot be worked under boiling conditions, e.g. More colorful Nitrogen or carbon dioxide is carried out because oxygen is the Po lymerisation delayed. By using redox coinitiato ren such as benzoin, dimethylaniline, ascorbic acid and organic soluble complexes of chromium can accelerate the reaction the. The amounts usually used are 0.1 to 2000 ppm by weight, preferably 0.1 to 1000 ppm by weight.
Zur Erzielung niedermolekularer Copolymere ist es oftmals zweck mäßig, in Gegenwart von Reglern zu arbeiten. Geeignete Regler sind beispielsweise Allylalkohole, wie Buten-1-ol-3, organische Mercaptoverbindungen wie 2-Mercaptoethanol, 2-Mercaptopropanol, Mercaptoessigsäure, Mercaptopropionsäure, tert.-Butylmercaptan, n-Butylmercaptan, n-Octylmercaptan, n-Dodecylmercaptan und ter.- Dodecylmercaptan, die im allgemeinen in Mengen von 0,1 bis 10 Gew.-% eingesetzt werden.It is often useful to achieve low molecular weight copolymers moderate to work in the presence of regulators. Suitable regulators are, for example, allyl alcohols, such as buten-1-ol-3, organic Mercapto compounds such as 2-mercaptoethanol, 2-mercaptopropanol, Mercaptoacetic acid, mercaptopropionic acid, tert-butyl mercaptan, n-butyl mercaptan, n-octyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan and ter.- Dodecyl mercaptan, generally in amounts from 0.1 to 10 wt .-% are used.
Für die Polymerisation geeignete Apparaturen sind z. B. übliche Rührkessel mit beispielsweise Anker-, Blatt-, Impeller- oder Mehrstufenimpuls-Gegenstrom-Rührer und für die kontinuierliche Herstellung Rührkesselkaskaden, Rohrreaktoren und statische Mi scher.Suitable apparatus for the polymerization are e.g. B. usual Mixing kettle with, for example, anchor, blade, impeller or Multi-stage impulse countercurrent stirrer and for continuous Manufacture of stirred tank cascades, tubular reactors and static mixers shear.
Eine einfache Methode zur Herstellung der erfindungsgemäßen Poly merisate ist die Lösungspolymerisation. Sie wird in Lösungsmit teln durchgeführt, in denen die Monomeren und die gebildeten Copolymeren löslich sind. Es sind hierfür alle Lösungsmittel ge eignet, die diese Vorgabe erfüllen und die mit den Monomeren keine Reaktion eingehen.A simple method for producing the poly according to the invention merisate is solution polymerization. It is in solution carried out in which the monomers and the formed Copolymers are soluble. There are all solvents for this suitable that meet this requirement and that with the monomers do not respond.
Beispielsweise sind dies aromatische und alkylsubstituierte aro matische Kohlenwasserstoffe wie Toluol, Xylol, Ethylbenzol, Cumol, hochsiedende Aromatengemische wie z. B. Solvesso® 100, 150 und 200, aliphatische und cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe wie z. B. n-Hexan, Cyclohexan, Methylcyclohexan, n-Octan, iso-Oc tan, Dekalin, Paraffinöle, Shellsol® TD, T und K sowie Aceton, Cyclohexanon, Tetrahydrofuran und Dioxan, wobei zur Erzielung niedermolekularer Copolymerer Tetrahydrofuran und Dioxan beson ders gut geeignet sind.For example, these are aromatic and alkyl-substituted aro matic hydrocarbons such as toluene, xylene, ethylbenzene, Cumene, high-boiling aromatic mixtures such as B. Solvesso® 100, 150 and 200, aliphatic and cycloaliphatic hydrocarbons such as B. n-hexane, cyclohexane, methylcyclohexane, n-octane, iso-oc tan, decalin, paraffin oils, Shellsol® TD, T and K and acetone, Cyclohexanone, tetrahydrofuran and dioxane, being used to achieve low molecular weight copolymer tetrahydrofuran and dioxane are well suited.
Da die Demulgatoren für Rohölemulsionen grenzflächenaktive Sub stanzen sind, die in der kontinuierlichen Phase (Ölphase) der Rohölemulsion löslich sein sollen, ist es zweckmäßig, ein Lösungsmittel zur Polymerisation zu wählen, welches mit der Emul sion verträglich ist, so daß die Demulgatorlösung der Emulsion direkt zugesetzt werden kann. Die Lösungspolymerisation ist die bevorzugte Herstellungsform für die erfindungsgemäßen Copolymeri sate.Since the demulsifiers for crude oil emulsions are surface-active sub are punched in the continuous phase (oil phase) of the Crude oil emulsion should be soluble, it is appropriate to a To choose solvent for the polymerization, which with the Emul sion is compatible, so that the demulsifier solution of the emulsion can be added directly. Solution polymerization is that preferred production form for the copolymers according to the invention sate.
Bei der Durchführung der Lösungspolymerisation ist es zweckmäßig, das Reaktionsgemisch aus Verfahrensschritt (A) vorzulegen und die Monomeren mit dem Initiator und gegebenenfalls Coinitiator, Reg ler und Lösungsmittel zuzudosieren. Die Monomeren können auch einzeln und mit unterschiedlicher Geschwindigkeit zudosiert wer den. Dies empfiehlt sich bei Monomeren mit stark unterschiedli cher Reaktivität und wenn eine besonders gleichmäßige Verteilung des weniger reaktiven Monomeren gewünscht wird. Dabei wird das weniger reaktive Monomer schneller und das reaktivere Monomer langsamer zudosiert. Es ist auch möglich, die gesamte Menge eines Monomeren, vorzugsweise des weniger reaktiven Monomeren, vorzule gen und nur das reaktivere zuzudosieren. Schließlich ist es auch möglich, alle Komponenten vorzulegen und nur den Initiator und gegebenenfalls Coinitiator und Regler zuzudosieren ("Batch"-Fahr weise). Bei der Durchführung dieser Fahrweise in größerem Maßstab können jedoch Probleme mit der Wärmeabführung auftreten, so daß diese Fahrweise nur bei geringen Konzentrationen der zu polymeri sierenden Monomeren angewendet werden sollte.When carrying out the solution polymerization, it is advisable to to submit the reaction mixture from process step (A) and the Monomers with the initiator and optionally coinitiator, Reg Meter in solvent and solvent. The monomers can too individually and at different speeds the. This is recommended for monomers with very different cher reactivity and if a particularly even distribution of the less reactive monomer is desired. It will less reactive monomer faster and the more reactive monomer metered in more slowly. It is also possible to use the entire amount of one Voromers, preferably the less reactive monomer and only add the more reactive. After all, it is possible to present all components and only the initiator and if necessary, add the coinitiator and controller ("batch" risk wise). When carrying out this driving style on a larger scale However, problems with heat dissipation can occur, so that this way of driving only at low concentrations of too polymeri based monomers should be used.
Nach erfolgter Polymerisation wird das so erhaltene Reaktionsge misch einer Kondensation unterworfen.After the polymerization, the reaction gene thus obtained is subjected to a condensation mixture.
In diesem Verfahrensschritt wird ein Teil der freien Hydroxyl gruppen des Polyetherols mit einem Teil der reaktiven Gruppen des Polymerisats aus den vinylischen Monomen (z. B. Acrylsäure oder deren Ester) umgesetzt. Dadurch kommt es zu Verbrückungen, wo durch sehr wirksame Demulgatoren gebildet werden. Die Zusammen setzung des Polyetherols, der vinylischen Monomeren und die Reak tionsbedingungen müssen dabei so gewählt werden, daß vollständig öllösliche Endprodukte erhalten werden. Im Kondensationsschritt dürfen deshalb auch nicht alle Hydroxylgruppen des Alkoxylats um gesetzt werden, wobei sich unlösliche Produkte bilden würden, vielmehr genügen meist geringe Umsätze, um den gewünschten Effekt zu erzielen. Es haben sich insbesondere solche Verfahrensprodukte im Hinblick auf ihre Verwendung als Demulgatoren bewährt, deren Säurezahl nach der Kondensation 70 bis 100 beträgt, deren Hydroxylzahl 2 bis 20 beträgt und deren K-Wert (nach H. Fikentscher, Cellulosechemie Band 13, Seiten 58 bis 64, und 71 bis 74 (1932), bestimmt in 2-%iger xylolischer Lösung) 10 bis 50, vorzugsweise 14 bis 30 beträgt.In this step, part of the free hydroxyl groups of the polyetherol with some of the reactive groups of the Polymer from the vinyl monomers (e.g. acrylic acid or their esters) implemented. This leads to bridging where be formed by very effective demulsifiers. The together settlement of the polyetherol, the vinyl monomers and the react tion conditions must be chosen so that complete oil-soluble end products are obtained. In the condensation step Therefore, not all hydroxyl groups of the alkoxylate are allowed to be set, whereby insoluble products would form, rather, low sales are usually sufficient to achieve the desired effect to achieve. Such process products have been found in particular proven with regard to their use as demulsifiers, their Acid number after the condensation is 70 to 100, the Hydroxyl number is 2 to 20 and their K value (after H. Fikentscher, Cellulosechemie Band 13, pages 58 to 64, and 71 to 74 (1932), determined in 2% xylene solution) 10 to 50, is preferably 14 to 30.
Die bevorzugte Reaktion beim Kondensationsschritt ist die Ver esterung.The preferred reaction in the condensation step is Ver esterification.
Die Kondensation wird in der Regel bei Temperaturen zwischen 80 und 250°C, bevorzugt 100 bis 200°C und besonders bevorzugt zwi schen 120 und 180°C innerhalb von 0,5 bis 10 Stunden, bevorzugt 1 bis 8 Stunden und besonders bevorzugt 2 bis 6 Stunden in der Schmelze oder in Lösung durchgeführt. Liegt die Siedetemperatur des Lösungsmittels unterhalb der gewünschten Kondensationstempe ratur, wird die Kondensation unter Druck durchgeführt.The condensation is usually at temperatures between 80 and 250 ° C, preferably 100 to 200 ° C and particularly preferably between 120 and 180 ° C within 0.5 to 10 hours, preferably 1 to 8 hours and particularly preferably 2 to 6 hours in the Melt or carried out in solution. Is the boiling point of the solvent below the desired condensation temperature rature, the condensation is carried out under pressure.
Zur Durchführung des Kondensationsschritts wird die Reaktionsmi schung aus Verfahrensschritt B) auf die gewünschte Temperatur ge bracht. In manchen Fällen ist es zweckmäßig, niedermolekulare Re aktionsprodukte (z. B. Wasser oder niedermolekulare Alkohole) aus dem Reaktionsgefäß zu entfernen. Dies kann z. B. dadurch erfolgen, daß man ein inertes Gas über die Polymerschmelze leitet oder durch Verwendung eines Schleppmittels. Soll z. B. Wasser aus der Reaktionsmischung entfernt werden, eignen sich als Schleppmittel die üblichen, mit Wasser ein Azeotrop bildenden organischen Lösungsmittel, insbesondere Xylol oder Toluol. Die Kondensation kann durch Zusatz von Katalysatoren, insbesondere saueren Katalysatoren wie Mineralsäuren, z. B. Schwefelsäure und Salz säure, Sulfonsäuren wie p-Toluolsulfonsäure, Dodecylbenzolsulfon säure oder sauren Ionenaustauschern beschleunigt werden. Wird Ka talysatorsäure zugesetzt, kann diese nach Beendigung des Kon densationsschritts neutralisiert werden. Dazu eignen sich prinzi piell alle basischen Verbindungen. Vorzugsweise werden jedoch Amine wie Triethylamin, Ethylhexylamin, Tributylamin, Morpholin, Piperidin oder Ethanolamine verwendet. Dabei wird mindestens die zur Neutralisation der Katalysatorsäure nötige, stöchiometrische Menge Base eingesetzt. Es kann aber auch eine größere Basemenge zugesetzt werden. In diesem Fall erfolgt auch die partielle oder vollständige Neutralisation der restlichen von den vinylischen Monomeren eingebrachten, sauren Gruppen, vor allem Carboxyl gruppen, die aus der Carbonsäure I stammen. Durch die richtige Wahl der Base und des Neutralisationsgrads kann die Wirksamkeit der Demulgatoren den Rohölemulsionen angepaßt werden.The reaction mixture is used to carry out the condensation step from process step B) to the desired temperature brings. In some cases it is useful to use low molecular weight Re action products (e.g. water or low molecular weight alcohols) to remove the reaction vessel. This can e.g. B. done by that one passes an inert gas over the polymer melt or by using an entrainer. Should z. B. water from the Reaction mixture are removed, are suitable as entrainer the usual organic azeotropes with water Solvents, especially xylene or toluene. The condensation can, especially by adding catalysts Catalysts such as mineral acids, e.g. B. sulfuric acid and salt acid, sulfonic acids such as p-toluenesulfonic acid, dodecylbenzenesulfone acid or acidic ion exchangers are accelerated. Will Ka Talysatorsäure added, this can be done at the end of Kon neutralization step. Prinzi are suitable for this piell all basic compounds. However, preferably Amines such as triethylamine, ethylhexylamine, tributylamine, morpholine, Piperidine or ethanolamine used. At least the necessary to neutralize the catalyst acid, stoichiometric Amount of base used. But it can also be a larger base amount be added. In this case, the partial or complete neutralization of the rest of the vinyl Monomeric acid groups, especially carboxyl groups derived from carboxylic acid I. By the right one Choice of base and degree of neutralization can affect effectiveness of the demulsifiers are adapted to the crude oil emulsions.
Die erfindungsgemäßen Reaktionsprodukte können auch in Abmischung mit anderen Demulgatoren, z. B. solchen auf Basis alkoxilierter Amine eingesetzt werden. Ebenfalls möglich ist der Einsatz der erfindungsgemäßen Polymerisate in Abmischung mit organischen Lö sungsmitteln, z. B. Alkoholen wie z. B. n-Butanol, i-Propanol, n- Propanol, n-Butanol, s-Butanol, t-Butanol, Oktanole etc. Vorzugs weise beträgt der Gewichtsanteil der Alkohole 2 bis 10 Gew.-%, bezogen auf den Feststoffanteil der Mischungen.The reaction products according to the invention can also be mixed with other demulsifiers, e.g. B. those based on alkoxylated Amines are used. It is also possible to use the polymers according to the invention mixed with organic solvent solvents, e.g. B. alcohols such. B. n-butanol, i-propanol, n- Propanol, n-butanol, s-butanol, t-butanol, octanols etc. preferred the percentage by weight of the alcohols is 2 to 10% by weight, based on the solids content of the mixtures.
Die erfindungsgemäßen Reaktionsprodukte zeigen als Demulgatoren in Rohölemulsionen eine hohe Spaltgeschwindigkeit und in ihrer Herstellung eine sehr gute Reproduzierbarkeit.The reaction products according to the invention show as demulsifiers in crude oil emulsions a high splitting speed and in their Very good reproducibility.
In den folgenden Beispielen bedeuten:In the following examples mean:
A1: Blockcopolymerisat aus 1 mol Propylenglykol, umgesetzt
mit (im Mittel) 47,4 mol Propylenoxid, dann mit (im
Mittel) 20,0 mol Ethylenoxid (= Beispiel a3 aus
EP 264 841).
A2: Blockcopolymerisat aus 1 mol Trimethylolpropan, umgesetzt
mit (im Mittel) 60,0 mol Propylenoxid, dann mit (im
Mittel) 10,0 mol Ethylenoxid (= Beispiel a5 aus
EP 264 841).
A3: Blockcopolymerisat aus 1 mol Trimethylolpropan, umgesetzt
mit (im Mittel) 80,0 mol Propylenoxid, dann mit (im
Mittel) 30,3 mol Ethylenoxid (= Beispiel a15 aus
EP 264 841).
A1: Block copolymer of 1 mol of propylene glycol, reacted with (on average) 47.4 mol of propylene oxide, then with (on average) 20.0 mol of ethylene oxide (= example a3 from EP 264 841).
A2: Block copolymer from 1 mol of trimethylolpropane, reacted with (on average) 60.0 mol of propylene oxide, then with (on average) 10.0 mol of ethylene oxide (= example a5 from EP 264 841).
A3: Block copolymer from 1 mol of trimethylolpropane, reacted with (on average) 80.0 mol of propylene oxide, then with (on average) 30.3 mol of ethylene oxide (= example a15 from EP 264 841).
II wurde mit 5,5 g Toluolsulfonsäure versetzt und auf 100°C er hitzt. Nach Zugabe von a g Acrylsäure wurde die Reaktionsmischung 1 h bei dieser Temperatur gehalten. Bei 90°C wurden anschließend innerhalb von 2,5 h I und gleichzeitig b g t-Butylperoctanoat in c g Lösungsmittel zudosiert. Nach einer Stunde bei 100°C erhielt 10 man milchig-trübe Polymerlösungen.II was mixed with 5.5 g of toluenesulfonic acid and at 100 ° C is heating. After adding a g of acrylic acid, the reaction mixture Maintained at this temperature for 1 h. Then at 90 ° C within 2.5 h I and at the same time b g t-butyl peroctanoate in c g solvent added. After one hour at 100 ° C 10 milky cloudy polymer solutions.
Diese Polymerlösungen wurden 3,5 h zum Sieden erhitzt, wobei Was ser azeotrop entfernt wurde. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wurden die Produkte mit d g n-Butanol und e g Lösungsmittel ver setzt.These polymer solutions were heated to boiling for 3.5 hours, with what ser was removed azeotropically. After cooling to room temperature the products were mixed with d g n-butanol and e g solvent puts.
Die folgenden Tabellen 1 und 2 geben Mengen und Ausgangsstoffe, ihre molaren und gewichtsmäßigen Verhältnisse sowie charakteri sierende Daten der Produkte an.The following tables 1 and 2 give quantities and starting materials, their molar and weight ratios as well as characteri data of the products.
Eine Lösung von 244 g Polyetherol A2 in 110 g Xylol wurde mit 4,8 g Acrylsäure, 0,048 g Hydrochinonmonoethylether und 5 g p-To luolsulfonsäure für 5 h auf 150°C erhitzt. Dabei wurden 1,1 ml Wasser ausgeschleppt. Der so erhaltene Acrylsäureester hatte eine Restsäurezahl von 4,1. Die so hergestellte Acrylsäureesterlösung wurde mit 182 g Xylol und 43 g Acrylsäure versetzt und unter Stickstoffatmosphäre auf 70°C erhitzt. Innerhalb von 2 h wurde an schließend eine Lösung von 2,5 g in 85 g Xylol zudosiert und da nach noch 1 h bei dieser Temperatur nachpolymerisiert. Es wurde eine klare braune Lösung vom K-Wert 12,6 erhalten. Nun wurde 2 h unter Rückfluß Wasser azeotrop entfernt, auf Raumtemperatur abge kühlt und mit 15 g n-Butanol versetzt. (Produkt V1)A solution of 244 g of polyetherol A2 in 110 g of xylene was mixed with 4.8 g acrylic acid, 0.048 g hydroquinone monoethyl ether and 5 g p-To heated toluene sulfonic acid at 150 ° C for 5 h. 1.1 ml Water towed out. The acrylic acid ester thus obtained had one Residual acid number of 4.1. The acrylic acid ester solution thus prepared was mixed with 182 g of xylene and 43 g of acrylic acid and under Nitrogen atmosphere heated to 70 ° C. Was on within 2 hours finally a solution of 2.5 g in 85 g of xylene was added and there after another 1 h at this temperature. It was obtain a clear brown solution with a K value of 12.6. Now 2 h water removed azeotropically under reflux, abge to room temperature cools and mixed with 15 g of n-butanol. (Product V1)
Eine Lösung von 342 g A3 in 126 g Xylol wurde im schwachen Stick stoffstrom auf 70°C erhitzt und innerhalb von 2 h eine Lösung von 57,9 g Acrylsäure und 14,5 g Ethylacrylat und gleichzeitig eine Lösung von 1,45 g Azobisisobutyronitril in 50 g Xylol gleichmäßig zudosiert. Danach wurde noch eine Stunde bei 70°C nachgerührt. Man erhielt eine ölig, milchige Lösung. Diese Polymerlösung wurde mit 1,9 g p-Toluolsulfonsäure versetzt und 2 h zum Sieden unter Rück fluß (140°C) erhitzt. Danach wurde abgekühlt und mit 1,7 g Morpholin versetzt. (Produkt V2)A solution of 342 g A3 in 126 g xylene was in the weak stick heated to 70 ° C and within 2 h a solution of 57.9 g acrylic acid and 14.5 g ethyl acrylate and one at the same time Solution of 1.45 g azobisisobutyronitrile in 50 g xylene evenly added. The mixture was then stirred at 70 ° C for one hour. Man received an oily, milky solution. This polymer solution was made with 1.9 g of p-toluenesulfonic acid were added and the mixture was boiled under reflux for 2 h river (140 ° C) heated. It was then cooled and 1.7 g Morpholine added. (Product V2)
Die Demulgator-Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Polymerisate wurde anhand einer Rohölemulsion der Provinienz Rühlermoor/ Georgsdorf geprüft. Dazu wurde jeweils eine Wirkstoffkonzen tration von 8 ppm des entsprechenden Emulsionsspalters, bezogen auf den Feststoffgehalt, unter Rühren der Emulsion zugegeben und die Wasserabscheidung in einem Meßzylinder zeitlich verfolgt. Die zur optimalen Emulsionsspaltung erforderliche Temperatur von 50°C wurde durch Einstellen der Meßzylinder in ein thermostatisiertes Wasserbad erreicht. Die in der Tabelle angegebenen Zahlenwerte entsprechen der prozentual abgespaltenen Wassermenge, bezogen auf den Gesamtwassergehalt der Emulsion (= 100%). The demulsifier activity of the polymers according to the invention was based on a crude oil emulsion from the provincial Rühlermoor / Georgsdorf checked. For this purpose an active ingredient concentration was given tration of 8 ppm of the corresponding emulsion splitter, based to the solids content, while stirring the emulsion and the water separation in a measuring cylinder is tracked over time. The temperature of 50 ° C required for optimal emulsion splitting was thermostatted by setting the measuring cylinder Water bath reached. The numerical values given in the table correspond to the percentage of water split off, based on the total water content of the emulsion (= 100%).
Die Beispiele zeigen, daß die erfindungsgemäßen Demulgatoren in gleicher Zeit zu einer wesentlich besseren Wasserabspaltung füh ren als solche nach dem Stand der Technik.The examples show that the demulsifiers according to the invention in at the same time lead to a much better separation of water ren as such according to the prior art.
Claims (7)
- A) Kondensation einer oder mehrerer ungesättigter
C₃-C₁₀-Carbonsäuren oder deren Derivate der allgemeinen
Formel I
in der R¹ und R² für Wasserstoff, C₁-C₄-Alkyl oder
Carboxyl und R³ für Wasserstoff oder Methyl stehen, und
R¹ mit der Carboxylgruppe einen 5- oder 6-gliedrigen An
hydridring bilden kann,
mit einem Polyetherol der allgemeinen Formel II in der
R⁴ für den Rest eines ein- oder mehrwertigen Alkohols, eines Phenols oder eines Alkylphenols mit 7 bis 30 Kohlenstoffatomen, den Rest eines Alkylphenol/For maldehyd- oder Alkylphenol/Acetaldehyd-Kondensations produktes,
R⁵ für eine verzweigte oder geradkettige C₂-C₄-Alkylen gruppe, wobei innerhalb einer Polyalkylenoxidkette verschiedene Einheiten [R⁵-O] vorliegen können, und
x für eine ganze Zahl von 5 bis 120 stehen,
im molaren Verhältnis der Verbindungen II zu I von 2 : 1 bis 10 : 1 und im Gewichtsverhältnis von 25 : 1 bis 1000 : 1, - B) Polymerisation des so erhaltenen Kondensationsproduktes mit einer oder mehreren ungesättigten Carbonsäuren I so wie gegebenenfalls weiteren olefinisch ungesättigten, mit den Carbonsäuren I copolymerisierbaren Monomeren, wobei der Anteil der Carbonsäuren I an der Menge der olefinisch ungesättigten Monomeren 50 bis 100 mol-% beträgt, und wo bei das molare Verhältnis des Polyetherols II zur Summe der in den Verfahrensschritten A) und B) eingesetzten olefinisch ungesättigten Monomeren 1 : 5 bis 1 : 200 beträgt, sowie anschließende
- C) Kondensation des so erhaltenen Reaktionsgemisches mit der Maßgabe, daß nicht alle Hydroxylgruppen umgesetzt werden.
- A) condensation of one or more unsaturated C₃-C₁₀ carboxylic acids or their derivatives of the general formula I. in which R¹ and R² are hydrogen, C₁-C₄-alkyl or carboxyl and R³ is hydrogen or methyl, and R¹ can form a 5- or 6-membered hydride ring with the carboxyl group,
with a polyetherol of the general formula II in the
R⁴ for the remainder of a mono- or polyhydric alcohol, a phenol or an alkylphenol with 7 to 30 carbon atoms, the remainder of an alkylphenol / formaldehyde or alkylphenol / acetaldehyde condensation product,
R⁵ for a branched or straight-chain C₂-C₄-alkylene group, where different units [R⁵-O] may be present within a polyalkylene oxide chain, and
x represents an integer from 5 to 120,
in the molar ratio of the compounds II to I from 2: 1 to 10: 1 and in the weight ratio from 25: 1 to 1000: 1, - B) polymerizing the condensation product thus obtained with one or more unsaturated carboxylic acids I and optionally further olefinically unsaturated monomers which can be copolymerized with the carboxylic acids I, the proportion of carboxylic acids I in the amount of olefinically unsaturated monomers being 50 to 100 mol%, and where the molar ratio of polyetherol II to the sum of the olefinically unsaturated monomers used in process steps A) and B) is 1: 5 to 1: 200, and subsequent ones
- C) condensation of the reaction mixture thus obtained with the proviso that not all hydroxyl groups are reacted.
- A) eine oder mehrere ungesättigte C₃-C₁₀-Carbonsäuren oder
deren Derivate der allgemeinen Formel I
in der R¹ und R² für Wasserstoff, C₁-C₄-Alkyl oder
Carboxyl und R³ für Wasserstoff oder Methyl stehen, und
R¹ mit der Carboxylgruppe einen 5- oder 6-gliedrigen An
hydridring bilden kann,
mit einem Polyetherol der allgemeinen Formel II in der
R⁴ für den Reste eines ein- oder mehrwertigen Alkohols, eines Phenols oder eines Alkylphenols mit 7 bis 30 Kohlenstoffatomen, den Rest eines Alkylphenol/For maldehyd- oder Alkylphenol/Acetaldehyd-Kondensations produktes,
R⁵ für eine verzweigte oder geradkettige C₂-C₄-Alkylen gruppe, wobei innerhalb einer Polyalkylenoxidkette verschiedene Einheiten [R⁵-O] vorliegen können, und
x für eine ganze Zahl von 5 bis 120 stehen,
im molaren Verhältnis der Verbindungen II zu I von 2 : 1 bis 10 : 1 und im Gewichtsverhältnis von 25 : 1 bis 1000 : 1, kondensiert, - B) das so erhaltene Kondensationsprodukt mit einer oder meh reren ungesättigten Carbonsäuren I sowie gegebenenfalls weiteren olefinisch ungesättigten, mit den Carbonsäuren I copolymerisierbaren Monomeren polymerisiert, wobei der Anteil der Carbonsäuren I an der Menge der olefinisch ungesättigten Monomeren 50 bis 100 mol-% beträgt, sowie anschließend das molare Verhältnis des Polyetherols II zur Summe der in den Verfahrensschritten A) und B) einge setzten olefinisch ungesättigten Monomeren 1 : 5 bis 1 : 200 beträgt, sowie anschließend
- C) das so erhaltene Reaktionsgemisch mit der Maßgabe konden siert, daß nicht alle Hydroxylgruppen umgesetzt werden.
- A) one or more unsaturated C₃-C₁₀ carboxylic acids or their derivatives of the general formula I. in which R¹ and R² are hydrogen, C₁-C₄-alkyl or carboxyl and R³ is hydrogen or methyl, and R¹ can form a 5- or 6-membered hydride ring with the carboxyl group,
with a polyetherol of the general formula II in the
R⁴ for the residues of a mono- or polyhydric alcohol, a phenol or an alkylphenol with 7 to 30 carbon atoms, the rest of an alkylphenol / formaldehyde or alkylphenol / acetaldehyde condensation product,
R⁵ for a branched or straight-chain C₂-C₄-alkylene group, where different units [R⁵-O] may be present within a polyalkylene oxide chain, and
x represents an integer from 5 to 120,
condensed in the molar ratio of the compounds II to I from 2: 1 to 10: 1 and in the weight ratio from 25: 1 to 1000: 1, - B) the condensation product thus obtained is polymerized with one or more unsaturated carboxylic acids I and, if appropriate, further olefinically unsaturated monomers which can be copolymerized with the carboxylic acids I, the proportion of the carboxylic acids I in the amount of the olefinically unsaturated monomers being 50 to 100 mol%, and then the molar ratio of polyetherol II to the sum of the olefinically unsaturated monomers used in process steps A) and B) is 1: 5 to 1: 200, and then
- C) the reaction mixture thus obtained condensed with the proviso that not all hydroxyl groups are reacted.
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